CN210317949U - 一种多功能液压站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能液压站，属于轨道车辆技术领域。多功能液压站包括液压源装置及控制阀装置；控制阀装置包括比例减压阀、第一控制阀、第二控制阀、第一截止阀、第二截止阀及溢流阀；比例减压阀用于调节液压源装置所输出的液压油的压力，第一截止阀用于控制比例减压阀的卸荷回路的通断，第一控制阀用于有选择地将液压源装置的出油口及第一接口中的一者与夹钳腔连通，第二控制阀用于有选择地将比例减压阀的出油口及第二截止阀的接口中的一者与第一接口连通，第二截止阀的接口中的另一者与油箱的回油口连通，溢流阀并联在第二截止阀的两端上。该液压站集成了缓解、辅助缓解及制等多种功能，可广泛地应用于轨道车辆等制造领域。

Description

一种多功能液压站

技术领域

本实用新型涉及一种轨道交通车辆用设备，具体地说，涉及一种多功能液压站。

背景技术

为了使城市轨道交通车辆能在紧急状态等状态进行减速，以确保其能安全行驶，通常会在其上装配制动系统，制动系统的常用制动方式有电制动与摩擦制动；其中，摩擦制动作有闸瓦制动、盘形制动与磁轨制动，液压制动作为盘形制动中最主要的制动方式，被广泛应用于轨道交通车辆上。

近年来，低速磁浮车辆、低地板现代有轨电车、跨座式单轨车辆、悬挂式单轨车辆等城市轨道交通车辆，在设计上越来越强调轻量化、模块化，且各系统设备的安装空间越来越狭小，液压制动系统作为便于轻量化与模块化的制动模式，在这些城市轨道交通车辆的制动系统上几乎都采用液压方式进行制动，以能在满足安装空间的前提下，提供足够的制动力输出。

对于液压制动，通常采用采用机械弹簧施加制动力的被动型结构，其工作原理图如图1所示，包括基座01、推杆02、制动弹簧03、活塞04、受力块、杠杆05、闸片061、闸片062及制动盘07；在基座01上设有活塞腔010，杠杆05的支点通过铰轴08铰接在基座01上，其动力臂通过受力块而可相对转动地连接至推杆02上；活塞04可往复移动地置于活塞腔010内，在活塞腔010内安装有用于推动推杆02移动的制动弹簧03。

当通过油孔011进行泄压操作时，在制动弹簧的推动下，将驱使闸片对制动盘进行夹持而实现制动，即使在液压站的油路出现故障时，仍能实现制动，以更好地确保安全。而当需要正常启动时，需控制液压站通过油孔011进行充压操作，以克服制动弹簧所产生的弹性恢复力，从而实现缓解操作。

前述液压制动夹钳在使用过程中，由液压站通过油孔011进行供给，但是现有液压站通常只能提供单一的压力以控制液压制动加强进行缓解或制动操作，而紧急制动、辅助缓解等需额外独立的液压站进行供给压力。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种多功能液压站，以控制液压制动夹钳进行缓解与制动之外的其他功能；

本实用新型的另一目的提供一种结构更加紧凑的多功能液压站。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的多功能液压站包括液压源装置及控制阀装置，控制阀装置用于对液压源装置向液压制动夹钳供给液压油的过程进行控制，液压源装置包括油泵及油泵驱动电机；控制阀装置包括比例减压阀、第一控制阀、第二控制阀、第一截止阀、第二截止阀及溢流阀；比例减压阀用于调节液压源装置所输出的液压油的压力，第一截止阀用于控制比例减压阀的卸荷回路的通断，第一控制阀用于有选择地将液压源装置的出油口及第一接口中的一者与液压制动夹钳的夹钳腔连通，第二控制阀用于有选择地将比例减压阀的出油口及第二截止阀的接口中的一者与第一接口连通，第二截止阀的接口中的另一者与油箱的回油口连通，溢流阀并联在第二截止阀的两端上。

基于上述对控制阀装置的结构进行改进，即通过对各个阀的连通状态的选择，以组合出不同供油管路，而基于同一套液压源装置，就能实现缓解、制动、辅助缓解等多个功能，以更好地实现模块化及轻量化，更好地适应现有城市轨道交通车辆的空间越来越小的趋势。

具体的方案为第一控制阀和/或第二控制阀为两位三通电磁阀；第一截止阀和/或第二截止阀为两位两通电磁阀。

另一个具体的方案为在控制阀与夹钳腔之间的管路上串联有第一过滤器，及旁接有压力传感器与压力测试接头，压力传感器向油泵驱动电机的控制单元输出压力检测信号。通过设置过滤器，以避免夹钳腔内的杂质随液压油进入管路中。

优选的方案为液压制动夹钳上设有相互独立地控制缓解过程的第一油腔与第二油腔；控制阀装置包括第三控制阀，第三控制阀用于有选择地将第一油腔与第二油腔中的一者与第一控制阀连通。在夹钳上多设置一个以上的油腔,以达到冗余设计目标,以通过第三控制阀切换不同油腔工作，以在一个油腔出现故障时,仍能通过另一个油腔对液压制动夹钳进行缓解操作。

更优选的方案为第三控制阀为两位三通电磁阀。

另一个优选的方案为液压源装置包括油箱、蓄能器及将油箱内的液压油泵送至蓄能器内的泵送支路，泵送支路包括串联在其支路管路上且依序布置的油泵、第二过滤器与第一单向阀，第一单向阀所允许的流向指向蓄能器，液压源装置的出油口旁接在蓄能器与第一单向阀之间的管路上。

更优选的方案为第二过滤器的两端并联有第二单向阀，第二单向阀所允许的流向指向第一单向阀；第一单向阀与过滤器之间的管路上旁接有连通至回油口的溢流支路，溢流支路的支路管路上串联有溢流阀；蓄能器与第一单向阀之间的管路上旁接有用于将蓄能器内的液压油泄压回油箱的泄压支路，泄压支路包括串联在其支路管路上的泄压控制阀；蓄能器与第一单向阀之间的管路上旁接有用于向油泵驱动电机的控制单元输出检测信号的压力传感器或压力开关，及旁接有压力测试接头。通过设置第二单向阀，以在过滤器受堵时，以利用压力开启第二单向阀，而构建出短路支路，以保护油泵驱动电机。

进一步的方案为泄压控制阀为手动阀。

再一个优选的方案为多功能液压站包括安装壳体；安装壳体包括为长方体结构的集成座，罩盖集成座的一个端面上的电气罩壳，及罩盖在相对另一个端面上的油箱罩壳；油泵及阀件以插装方式固定在设于集成座上的插装槽内，油泵被罩盖在油箱罩壳内，油泵驱动电机罩盖在电气罩壳内，布设在油泵与油泵驱动电机之间的传动机构布穿过设于集成座上的通孔内，在集成座内成形有用于连接插装在集成座上的设备之间的连通油路；设备包括油泵、油泵驱动电机及阀件。有效地提高了本液压站的紧凑度。

更优选的方案为连通油路包括成形于集成座上的连通孔，连通孔在长方体结构的侧面上的孔口由堵头或设备封口；插装在设于一个端面上的插装槽内，且具有外露于一个端面之外的结构部的阀件，被罩盖在电气罩壳内。

附图说明

图1为现有液压制动夹钳的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的管路连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例的立体图；

图4为本实用新型实施例在区别于图3所示另一视角下的立体图；

图5为本实用新型实施例中集成座的立体图；

图6为本实用新型实施例中集成座在区别于图5所示另一视角下的立体图；

图7为本实用新型实施例在集成座的横截面处的剖视图；

图8为本实用新型中集成座及插装在该集成座上的油泵、油泵驱动电机与阀件的立体图；

图9为本实用新型中集成座及插装在该集成座上的油泵、油泵驱动电机与阀件在区别于图8所示视角下的立体图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

实施例

参见图2至图9，本实用多功能液压站1包括安装壳体10、液压源装置11与控制阀装置12；其中，制阀装置12用于对液压源装置11向液压制动夹钳的第一油腔01与第二油腔02供给液压油的过程进行控制。其中，第一油腔01与第二油腔02一起构成本实施例中的液压制动夹钳的夹模腔。

如图2至图9所示，液压源装置11包括油箱、油泵31、油泵驱动电机32、手动阀33、蓄能器34、过滤器35、单向阀36、单向阀37及溢流阀38。沿液压油在油路中的行进方向，油泵31、过滤器35及单向阀36依次通过支路管路串联成泵送支路，用于将油箱内的液压油泵送至蓄能器34内，单向阀36、37所允许的流向均指向蓄能器34，其中，单向阀36构成本实施例中的第一单向阀，而单向阀37构成本实施例中的第二单向阀。单向阀37并联在过滤器35的两端上；溢流阀38与连接管路一起构成溢流支路，该溢流支路的进口通过三通303而和单向阀36与过滤器35之间的管路旁接；在蓄能器34与单向阀36之间的管路上旁接有用于将蓄能器34内的液压油泄压回油箱的泄压支路，该泄压支路包括串联在其支路管路上的手动阀33；其中，手动阀33构成本实施例中的泄压控制阀，过滤器35构成本实施例中的第二过滤器。在本实施例中，液压源装置11的出油口通过管路与四通、三通的配合而旁接在蓄能器34与单向阀36之间的管路上。蓄能器34与单向阀36之间的管路上旁接有向油泵驱动电机32的控制单元输出检测信号的压力传感器或压力开关304，及旁接有压力测试点39；其中，压力测试点39采用测压接头进行构建。在油箱上安装有油标301、302。

控制阀装置12包括比例减压阀41、第一控制阀42、第二控制阀43、第一截止阀44、第二截止阀45、溢流阀46及第三控制阀47；其中，溢流阀46并联在第二截止阀45的两端上。在本实施例中，第一控制阀42、第二控制阀43及第三控制阀47均为两位三通电磁阀，而第一截止阀44与第二截止阀45均为两位两通电磁阀，并通过管路的连接，以实现比例减压阀41对液压源装置11所输出的液压油压力进行调节，第一截止阀44用于控制比例减压阀41的卸荷回路的通断，第一控制阀42用于有选择地将液压源装置11的出油口及第一接口中的一者与第二接口连通，第二控制阀43用于有选择地将比例减压阀的出油口及第二截止阀45的接口中的一者与前述第一接口连通，第二截止阀45的接口中的另一者与油箱的回油口连通，第三控制阀47用于有选择地将第一油腔01与第二油腔02中的一者的夹钳腔与前述第二接口连通，即第一控制阀42用于有选择地将液压源装置11的出油口及第一接口中的一者与夹钳腔间接地连通，其中，第一接口为管路与第二控制阀43的单侧管接口的接头，第二接口为管路与第三控制阀47或第一控制阀42的单侧管接口的接头。

在第三控制阀47与第一油腔01之间的管路上串联有过滤器401，及旁接有压力传感器402与测试点403，其中测试点403采用压力测试接头进行构建。压力传感器402向油泵驱动电机32的控制单元输出压力检测信号。

如图2所示，在液压源装置11上，各功能单元的工作状态及作用如下所示：

对于油泵驱动电机32与油泵31，电机32通过联轴器驱动该油泵31，以输出高压力，是能量之源；在本实施例中，油泵31采用齿轮泵进行构建，油泵驱动电机32采用有刷或者无刷直流电机进行构建，能够适应额定电压±30％的工作范围；油泵31在电机32的驱动下，输出液压油到蓄能器34，以建立工作能量。

对于过滤器35，用于对油泵31输出到蓄能器34的液压油进行过滤；对于单向阀37，在过滤器35堵塞时开启，避免电机32烧损；对于单向阀36，用于在电机32工作结束后，截止蓄能器34内的液压油回流至油箱；对于溢流阀38，用于保护电机32工作负荷不超过最高压力；对于测试点39，用于外接测试装置以获取蓄能器34内液压油的压力；对于压力开关304，用于检测蓄能器34的压力，并向电机控制单元输出检测信号，以用于控制电机的启停，而确保蓄能器34内的压力维持在预设范围内；对于手动阀33，用于将蓄能器34的压力卸掉，使得液压油回流至油箱；对于油标301、油标302，用于观察液压油量；对于油箱，用于存储液压油。

对于控制阀装置12，用于控制输出部分，能够进行正常压力调节、紧急情况下压力输出和辅助缓解时的压力输出，并且为辅助缓解提供备用模式和多项选择，其上的各功能单元的工作状态与作用如下：

对于第一截止阀44，当需要对输出到夹钳腔的压力进行连续调节时，此时第一截止阀44失电而接通，配合比例减压阀41进行压力控制；其中，比例减压阀41采用电磁阀进行构建。对于比例减压阀41，用于将来自于蓄能器42的压力，调节为夹钳所需的压力。对于第二截止阀45，用于当第二控制阀43失电时，来调节制动夹钳内的压力：当其得电闭合时，夹钳内的压力由溢流阀46决定，此情况为应用于列车的安全制动；当其失电开通时，夹钳内的压力降为0，此情况应用于列车的停放制动。对于第二控制阀43，在该阀得电时，接通比例减压阀41与第一控制阀42之间的通路，并截断第一控制阀42与溢流阀46及第二截止阀45之间的通路；在该阀失电时，隔断比例减压阀41与第一控制阀42的通路，并接通第一控制阀42到溢流阀46或者第二截止阀45之间的通路，该功能用于列车的安全制动或停放制动。对于第一控制阀42，当该阀得电时，接通蓄能器42到第三控制阀47之间的通路；而当该阀失电时，接通第二控制阀43与第三控制阀47之间的通路。对于第三控制阀47，在该阀得电时，接通第一控制阀42到液压制动夹钳的第二油腔02之间的通路；在该阀失电时，接通第一控制阀42到液压制动夹钳的第一油腔01之间的通路,以利用其中一个油腔进行缓解操作,另一个油腔作为备用油腔,以在第一个油腔出现故障时使用。对于过滤器401，用于阻止夹钳端的“污染物”进入液压单元油路中。对于测试点403，用于测试液压制动夹钳的第一油腔01内液压油的压力。对于压力传感器402，用于监控液压制动夹钳的第一油腔01内液压油的压力，与比例减压阀41的控制构成闭环。对于溢流阀46，用于当第二控制阀43失电且第二截止阀45得电时，其设定值决定夹钳腔的压力。对于测试点405，用于测试液压制动夹钳的第二油腔02内液压油的压力。

在使用过程中，基于各阀件与油泵31的配合而实现以下功能：

(1)正常运行：

车辆的安全制动回路是关闭的，因此第二控制阀43得电，回路关闭，油泵31通过电机32驱动，EBCU电子制动控制单元控制电机的开关，同时读取压力开关304的压力值，以维持蓄能器34内压力的稳定；隔膜式蓄能器34为制动提供液压油，蓄能器压力工作范围为90-120bar。

(2)制动缓解：

从车辆控制得到缓解指令后，液压站会建立缓解所需的压力。压力传感器402实时监测制动夹钳的缓解压力，一旦缓解压力低于预设压力，电机32重新启动保证必须的缓解压力。

(3)制动施加：

收到车辆控制的制动指令后，基于制动指令、载荷条件、压力传感器402的压力信息，EBCU控制液压站中的比例减压阀41施加需要的制动压力。

(4)安全制动：

当安全制动激活后，第二控制阀43失电并打开，即打开安全回路，油压通过溢流阀46降低到预设压力。

(5)停放制动：

第二截止阀45通常得电并关闭，它直接由司机控制台上的按钮触发，触发后，第二截止阀45失电，油压降低到0bar后制动夹钳施加最大弹簧制动力，即施加停放制动。

(6)辅助缓解：

第一控制阀42通常不得电，在列车出现故障时，司机可缓解转向架上的制动，通过司机室使第一控制阀42手动得电，得电后，蓄能器42中液压油进入制动夹钳中，使制动缓解。这种工况下，要求保证蓄能器42中有足够的压力。

如图3至图9所示，安装壳体10包括为长方体结构的集成座2，罩盖在该集成座2的一个端面上的电气罩壳13，及罩盖在相对另一个端面上的油箱罩壳14。其中，集成座2为金属块结构，如图5至图7所示，在其上成形有用于插装液压源装置11与控制阀装置12上的功能单元的插装槽20与连通孔21。

如图3至图9所示，油泵31、油泵驱动电机32及电磁阀等各阀件以插装方式固定在设于集成座2上的插装槽20内，电机32及插装在设于如图8所示的左侧端面上的插装槽20内，且具有外露于该左端面之外的结构部的阀件，被罩盖在电气罩壳13内；油泵31与油箱被罩盖在油箱罩壳14内，布设在油泵31与油泵驱动电机31之间的传动机构布穿过设于集成座2上的通孔22内，在集成座2内成形有用于连接插装在集成座上的设备之间的连通油路，该设备包括油泵31及相关阀件。该连通油路包括成形于集成座2上的连通孔21，该连通孔在长方体结构的侧面上的孔口210由堵头24或前述油泵及插装阀件等设备的插装结构部进行封口。对于各控制阀、截止阀、溢流阀、过滤器、单向阀地布置根据实际需要在集成座上布局插装槽与连通油路，在本实施例中，如图8所示，在左侧端面上布设有两个两位三通电磁阀25、一个比例减压阀41、两个压力传感器26及一个溢流阀46等。

在上述实施例中，按功能，该多功能液压站分为液压源和控制输出两部分：液压源装置能够进行电机正常启停、过载溢流以及手动卸荷功能，配以蓄能器储存能量。

本实用新型的主要构思是对液压站中控制阀装置的结构进行改进，而能实现对液压制动夹钳实现缓解、辅助缓解及制动等多种功能，根据本构思，控制阀、截止阀、液压源装置等的具体结构还有多种显而易见的变化，并不局限于上述实施例所呈现的示例性结构。

Claims (10)

1.一种多功能液压站，包括液压源装置及控制阀装置，所述控制阀装置用于对所述液压源装置向液压制动夹钳供给液压油的过程进行控制，所述液压源装置包括油泵及油泵驱动电机；

其特征在于：

所述控制阀装置包括比例减压阀、第一控制阀、第二控制阀、第一截止阀、第二截止阀及溢流阀；

所述比例减压阀用于调节所述液压源装置所输出的液压油的压力，所述第一截止阀用于控制所述比例减压阀的卸荷回路的通断，所述第一控制阀用于有选择地将所述液压源装置的出油口及第一接口中的一者与所述液压制动夹钳的夹钳腔连通，所述第二控制阀用于有选择地将所述比例减压阀的出油口及所述第二截止阀的接口中的一者与所述第一接口连通，所述第二截止阀的接口中的另一者与油箱的回油口连通，所述溢流阀并联在所述第二截止阀的两端上。

2.根据权利要求1所述的多功能液压站，其特征在于：

所述第一控制阀和/或所述第二控制阀为两位三通电磁阀；

所述第一截止阀和/或所述第二截止阀为两位两通电磁阀。

3.根据权利要求1所述的多功能液压站，其特征在于：

在控制阀与所述夹钳腔之间的管路上串联有第一过滤器，及旁接有压力传感器与压力测试接头，所述压力传感器向所述油泵驱动电机的控制单元输出压力检测信号。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的多功能液压站，其特征在于：

所述液压制动夹钳上设有相互独立地控制缓解过程的第一油腔与第二油腔；所述控制阀装置包括第三控制阀，所述第三控制阀用于有选择地将所述第一油腔与所述第二油腔中的一者与所述第一控制阀连通。

5.根据权利要求4所述的多功能液压站，其特征在于：

所述第三控制阀为两位三通电磁阀。

6.根据权利要求3所述的多功能液压站，其特征在于：

所述液压源装置包括所述油箱、蓄能器及将所述油箱内的液压油泵送至所述蓄能器内的泵送支路，所述泵送支路包括串联在其支路管路上且依序布置的所述油泵、第二过滤器与第一单向阀，所述第一单向阀所允许的流向指向所述蓄能器，所述液压源装置的出油口旁接在所述蓄能器与所述第一单向阀之间的管路上。

7.根据权利要求6所述的多功能液压站，其特征在于：

所述第二过滤器的两端并联有第二单向阀，所述第二单向阀所允许的流向指向所述第一单向阀；所述第一单向阀与所述第一过滤器之间的管路上旁接有连通至所述回油口的溢流支路，所述溢流支路的支路管路上串联有溢流阀；

所述蓄能器与所述第一单向阀之间的管路上旁接有用于将所述蓄能器内的液压油泄压回所述油箱的泄压支路，所述泄压支路包括串联在其支路管路上的泄压控制阀；

所述蓄能器与所述第一单向阀之间的管路上旁接有向所述油泵驱动电机的控制单元输出检测信号的压力传感器或压力开关，及旁接有压力测试接头。

8.根据权利要求7所述的多功能液压站，其特征在于：

所述泄压控制阀为手动阀。

9.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的多功能液压站，其特征在于：

所述多功能液压站包括安装壳体；所述安装壳体包括为长方体结构的集成座，罩盖在所述集成座的一个端面上的电气罩壳，及罩盖在相对另一个端面上的油箱罩壳；所述油泵、所述油泵驱动电机及阀件以插装方式固定在设于所述集成座上的插装槽内，所述油泵被罩盖在所述油箱罩壳内，所述油泵驱动电机罩盖在所述电气罩壳内，布设在所述油泵与所述油泵驱动电机之间的传动机构布穿过设于所述集成座上的通孔内，在所述集成座内成形有用于连接插装在所述集成座上的设备之间的连通油路；所述设备包括所述油泵及所述阀件。

10.根据权利要求9所述的多功能液压站，其特征在于：

所述连通油路包括成形于所述集成座上的连通孔，所述连通孔在所述长方体结构的侧面上的孔口由堵头或所述设备封口；

插装在设于所述一个端面上的插装槽内，且具有外露于所述一个端面之外的结构部的阀件，被罩盖在所述电气罩壳内。

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